FI58804B - Metod och apparat foer torrforming av ett fiberskikt - Google Patents

Description

tTT^LT-l Γβ1 .... K U U L UTUSJ U LKA1SU coon λ $&Γ& Β (11) UTLÄGGN I NGSSKRIFT 5 8804 (4S> Patent ι>.ι: d d σ 1 s t ^ (51) Kv.ik.3/im.a.3 D 21 Η 5/26 SUOMI —FINLAND (21) P»t*nttlh*k#mu* — Pitvnttrtiälinlnf 753159 (22) H»lwml*pllvi — An*öki*lnpd»g 11.11.75 ^ 0 (23) Alku pilvi — GUtlfhatKJii 11.11.75 (41) Tullut |ulklMkil — Bllvlt eff«ntll| 19.07.76

Pltmttl· js rekisteri hsllitUl (44) Nllitlvlkslpsnon |« kuuL|utkslsun pvm. —

Patent- och regiaterstyrelaen Ansukin utlagd och utUkdften pubik«r»d 31.12.80 (32)(33)(31) »Vy4«ty etuelkmu —Be«lrd prlorkot 18.01.7 5

Englanti-England(GB) 2251/75 (71) Karl Kroyer St. Anne's Limited, St. Anne's Road, Bristol BSL 1+AD,

Englant i-England(GB) (72) Denis Raymond Hicklin, Bath, Somerset, Brian William Attwood,

Hanham, Nr. Bristol, Englanti-England(GB) (7*0 Oy Kolster Ab (5U) Menetelmä ja laite kuitukerroksen kuivamuodostusta varten - Metod och apparat för torrforming av ett fiberskikt Tämä keksintö liittyy menetelmään ja laitteeseen kuitukerroksen kuiva-muodostusta varten muodostuspinnalla.

Eräässä tyypillisessä menetelmässä kuitukerroksen kulvamuodostamiseksi kuiva kulturaaka-aine, esim. puuselluloosa, joka on hajotettu vasaramyllys-sä erillisiksi kuiduiksi, kuljetetaan kantavassa ilmavirrassa asetettavaksi aukollieelle muodostuspinnalle ja muodostuspinnan alapuoleen kytketään imu, joka auttaa kuitukerroksen muodostamisessa. Tämän päälle suihkutetaan sideainetta, esim. vettä ja sitten se lujitetaan lämmön ja paineen avulla paperin tai kartongin valmistamiseksi. Haluttaessa voidaan sisällyttää sopivia lisäaineita ns. ei-kudotun tuotteen valmistamiseksi.

On tunnettua käyttää jakelulaitetta muodostuspinnan yllä, joka laite vastaanottaa kuiduilla kuormitetun, kantavan ilmavirran ja käsittää lieriömäisen kotelon, jossa on umpinainen yläpää ja rei'itetty, litteä pohja-seinämä, sivussa tuloaukko kantoilmalla ja useita vierekkäin olevia siipi-pyöriä, jotka pyörivät pystyakseleiden ympäri. Lyhyen matkan pohjaseinämän 2 ' 58804 ) yläpuolella olevien si.ipipyörien tehtävänä on sekoittaa ja jakaa kuituja koko poh-jaseinämälle sekä hajottaa mahdolliset kuitukokkareet. Sellaiset kokkareet, jotka eivät tule hajotetuiksi, tulevat pakotetuiksi kohti kotelon sivuseinämää, jossa ilmasuihku puhaltaa ne ulos kotelosta raon kautta, joka on tätä varten sivuseinä-niässä. Kuidut ja kuituja kantava ilma poistuvat pohjaseinämän kautta ja tulevat imetyiksi alas aukolliselle muodostuspinnalle tämän alla olevan imulaatikon avulla.

On todettu, että kantoilman poistuminen kokonaan tai suurimmaksi osaksi rei’allisen pohjaseinämän kautta voi vakavasti häiritä tasaisen syvyyden omaavan kerroksen muodostumista muodostuspinnalla. Näin on varsinkin silloin, jos kanto-ilman on myös ensiksi jäähdytettävä vasaramyllyä tai muuta laitosta ja sillä on oltava vähimmäisvirtausnopeus, josta on seurauksena vastaavansuuruinen virtausnopeus jakelijaan ja tämän kotelon pohjaseinämän kautta. Po. keksinnössä on tämä haitta vältetty.

Keksinnön erään näkökohdan mukaisesti kuitukerroksen kuivamuodostusmenetelmä käsittää seuraavat vaiheet: a) erillisten kuitujen siirto kantoilmavirrassa jake-lulaitteen kotelon tulouukkoon, jossa kotelossa on kiinteä rei'itetty pohjasei-nämä, ja jossa on myös pohjaseinämän yläpuolella olevat kantoilman ulostuloaukot; b) kuitujen hämmentäminen kuitukerroksen muodostamiseksi kotelon rei'itetyn pohja-seinämän yläpinnalla ja koko pinnan yli; c) ja kuitujen imu kerroksesta alaspäin pohjaseinämän läpi ja edelleen liikkuvalle aukolliselle muodostuspinnalle, joka on pohjaseinämän alapuolella kerroksen muodostamiseksi tämän pinnan päällä. Menetelmälle on tunnusomaista, että kantoilman ulostuloaukot ovat kuitukerroksen yläpuolella ja suurin osa koteloon tulevasta kantoilmasta poistuu kantoilman ulos-tuloaukkojen kautta, jolloin kuidut siirtyvät kerroksesta pohjaseinämän läpi muodostamaan kuitukerroksen muodostuspinnalle ainoastaan imun ja painovoiman vaikutuksesta.

Keksinnön erään toisen näkökohdan mukaisesti kuitukerroksen kuivamuodostus-laite käsittää: a) jakelulaitteen kotelon, jossa on tuloaukko erillisten kuitujen kuormittamalle kantoilmalle ja kiinteä.rei’ällinen pohjaseinämä; b) kotelon sisällä olevat välineet, jotka hämmentävät erillisiä kuituja kuitukerroksen muodostamiseksi pohjaseinämän yläpinnalla ja koko seinämän yli; c) liikkuvan aukoilleen rriuodostuspinnan välittömästi pohjaseinämän alla; d) ja imulaatikon, joka on kytketty muodostuspinnan alapuoleen. Laitteelle on tunnusomaista, että kotelo on järjestetty kuitukerroksen yläpuolelle, jossa kotelossa on ylhäällä oleva poisto-aukko ja poistoaukot, joiden kautta käytössä suurin osa kantoilmasta poistuu kotelosta, jolloin kuidut siirtyvät kerroksesta kotelon pohjaseinämän läpi muodostamaan kerroksen muodostuspinnalle ainoastaan imun ja painovoiman vaikutuksesta.

5 58804

Keksintöä kuvataan nyt esimerkin muodossa viitaten oheisiin, kaavio-naisiin piirustuksiin, joissa: kuvia 1 esittää kuitujen syöttö- ja kiertojärjestelmää, joka sisältää kuitujen jakelulaitteita kuitukenokeen kuivamuodostusta varten! kuviot 2,3, ja 4 esittävät vastaavasti pystysuoraa läpileikkaus-, otsa-ja pohjakuvantoa jakelulaitteen eräästä muodosta; ja kuviot 3,6 ja 7 esittävät vastaavasti pystysuoraa läpileikkaus-, otsa-ja pohjakuvantoa jakelulaitteen toisesta muodosta.

Kuviossa 1 näytetään aukollinen muodostuspinta 10, jonka yläpinnalle on laskettava kuivia kultuja kuivan kuituainekenoksen muodostamiseksi. Muodostusplnta 10 on liikkuva, päätön vliranauha. Heljä kerrosta lasketaan ensimmäisen kerroksen laitteesta 11, toisen kerroksen laitteesta 12, kolmannen kerroksen laitteesta 13 ja neljännen kerroksen laitteesta 14· Kaikkien kerrosten laitteet ovat samanlaisia ja erästä niistä , nimittäin laitetta 11, kuvataan seuraavassa.

Laite 11, jolla lasketaan ensimmäinen kerros, käsittää hajottavan ja kuiduttavan varusteen 15* joka käsittää paalinmurtajan 16 ja ilmajäähdytteisen vasaramyllyn 17* Kuitupaali syötetään paalinmurtajaan 16 lähteestä 18 ja rikotut paalit syötetään vasaramyllyyn 17* josta fcuule-ttlmen 20 kehittämä kantoilmavirta kantaa yksittäiset kuidut pyörre-erottimeen 21, jossa osa ilmasta tulee erotetuksi kuiduista ja siirretyksi johdon 22 kautta toiseen pyörre-erottimeen 23. Kantoilmavirtaa käytetään aluksi niin, että se virtaa vasaramyllyn 17 läpi ja jäähdyttää sitä, koska myllyn euurenergiatoiminta vaatii tällaisen jäähdytyksen. Johdon 22 läpi kulkeva ilma sisältää vielä kuituja ja nämä erotetaan pyörre-erottimessa 23* jolloin ilma kulkee ulkoilmaan ilmareiän 24 kautta, kun taas kuidut kulkevat johdon 25 läpi ja venttiilien säätämien johtojen 27 kautta kuitujen syöttöjärjestelmään, esim. paalinmurtajaan 16, mutta mieluiten laitteeseen 12 tai 13, joka muodostaa keskikerrokset monikerroksisessa, lopullisessa tuotteessa. Kuvioista käy ilmi, että pyörre-erotin 23 on yhteinen kaikille neljälle kerrokset muodostavalle järjestelmälle samoin kuin kuiduilla kuormitetun antoilman johto 22 ja paluujohto 25«

Pyörre-erottlmesta 21 poistuva, väkevämpi kuitu-ilmaseos kulkee johtojen 30,31 kautta kuitujen jakelujärjestelmään* joka tässä toteutusmuodossa käsittää kolme kuitujakelijaa 32, jotka on asennettu välittömästi viiranauhan 10 yläpuolelle. Jakelijoista 32 kuidut tulevat sijoitetuiksi muodostuspin-nalle 10 monikerroksisen tuotteen ensimmäisen kerroksen muodostamiseksi.

Tlimääräieet kuidut, jotka on syötetty jakelijoihin 32, mutta jotka eivät ole laskeutuneet muodostuspinnalle 10, tulevat poistetuiksi kahden 4 58804 johdon 33 kautta* jotka on sijoitettu yhteyteen vasaramyllyn 17 läpi kulkevan ilmavirran kanssa* niin että johdoissa 33 saadaan aikaan indusoitu imu.

Mikäli hajottavassa ja kuiduttavassa varusteessa tarvitaan lisäilmaa edellä kuvatun* suljetun järjestelmän tasapainottamiseksi* voidaan ilma ottaa sisälle johtoon 33* kuten on näytetty kohdassa 34* sen sekoittamiseksi mahdollisten,ylimääräisten kuitujen kanssa* jotka tulevat palautetuiksi jakelijoista 32.

Välittömästi muodostuspinnan 10 alapuolella on jakelijoille 32 yhteinen imulaatikko 40, joka imee kuituja jakelijoista alas muodostuspinnalle 1C kerroksen muodostamiseksi tämän päällä.Muodostuspinnan 10 läpi mahdollisesti kulkevat kuidut menevät laatikkoon 40 ja johdossa 41 ja tuulettimessa 42 kulkeva kantoilma siirtää ne pyörre-erottimeen 23« Tässä lmulaatikosta 40 tuleva ilma ja kuidut sekoittuvat yhteen pyörre-erottimesta 21 tulevan ilman ja kuitujen kanssa* liika ilma tulee poistetuksi johdon 24 kautta ja kuidut kierrätetään uudelleen johtojen 23*27 kautta toisen ja kolmannen kerroksen laitteisiin.

Kuvioiden 2-4 mukaisesti kultujen jakelulaite käsittää pitkänomaisen kotelon 30* jonka seinämässä 33 on pitkulainen* vaakasuora rako, joka muodostaa tuloaukon 31 kuitujen kuormittamalle kantoilmalle* ja jossa on aukol-linen* litteä pohjaseinämä 32* jonlot läpi kuidut tulevat imetyiksi alas alla olevalle muodostuspinnalle 10* ja siinä on lineaarinen sarja hämmenti-miä 33* joiden roottorivarret on asennettu pystysuorien käyttöakseleiden 34 alapäille.

Kotelossa 30 on kaksi yhdensuuntaista seinämää 55*joita yhdistävät niiden päiden kohdalla kaksi ulospäin kaareutuvaa päätyseinämää 33* Neljä seinämää 33* 36 ulottuvat toisistaan ulospäin erkanevina lähellä pohjaeeinämää 32. Päätyseinäaät on varustettu ulosmenoraoilla 37, jotka on yhdistetty kahden johdon 33 kanssa ylimääräisten kuitujen poistamiseksi ja kierrättämiseksi uudellen. Johto 31 on yhdistetty kalanpyrstöjohdon 39 kautta tuloaukon 31 kanssa. Kotelon 30 yläpää on avoin kantoilmanpolstumista varten* mutta siinä on harsosihti tms (ei näytetty), joka estää kuituja poistumasta ylöspäin. Hämmentimien 33 toiminta saa aikaan hämmennetyn kuitujen 60 kerroksen* joka ympäröi roottoriväreia ja jonka suurinta syvyyttä rajoittaa pohjaseinä-män 32 yläpuolella olevien rakojen 37 korkeus.

Roottoriakseleiden 34 yläpäät ulkonevat kotelosta ulosniiden kytkemiseksi yhteen tai useampaan moottoriin (ei näytetty).Jokainen hämmentävä laite pyyhkäisee pyöreää rataa 61 myöten* jonka halkaisija on 381-762 mm* pyörien 700*2000 k/min kierrosluvulla. Vierekkäisten hämmentimien pyyhkäisemät alueet ovat lähellä toisiaan ja jokainen pyyhkäisty alue on myös lähellä kotelon 5 58804 vierekkäisiä seinämiä. Tällä tavalla pyyhkäisemättömät aineet pidetään pieninä ja seinämille muodostuu mahdollisimman vähän kuitukokkareita.

Ilmavirtaa, jota käytetään vasaramyllyn 17 jäähdyttämiseksi ja jolla on siksi vastaavansuuruinen virtausnopeus, käytetään toiminnan aikana lisäksi kanto-ilmana, joka siirtää erilliset kuidut erottimen 21 kautta jakelulaitteen tuloaukkoon 51· Kantoilman kulusta leviävän johdon 59 kautta on seurauksena sen virtausnopeuden pieneneminen jossakin määrin, mutta virtausnopeus tuloau-kossa 51 on silti huomattavasti suurempi kuin nopeus, jota käytettäisiin normaalisti vain siirtoa varten. Kuitujen kuormittama kantoilma tulee koteloon sivuttaisen, levymäisenpurkauksen muodossa, joka on oleellisesti yhdensuuntainen pyörivien hämmentimien 53 aikaansaaman kerroksen 60 kanssa ja on tämän yläpuolella. Kopeasti muodostetunkerroksen 60 ansiosta (jonka syvyys on useita senttimetrejä) ja kotelon 50 avoimen yläpään ansiosta on varmistettu että ainakin suurin osa kantoilmasta poistuu ylöspäin ulos kotelosta, jolloin sen kantamat kuidut liittyvät kerrokseen. Pohjaseinämän 52 alla olevan imulaatikon 40 toiminta imee kuituja kerroksesta 50 alaspäin seinämän 52 läpi ja edelleen liikkuvalle muodostuspinnalle 10 kerroksen muodostamiseksi tämän päällä. Tämän seurauksena kuidut tulevat pohjaselnämästä lasketuiksi kuivina muodostuspinnalle 10 vain imu- ja painovoiman vaikutuksen alaisina, so. kerroksen ääriviivat eivät muuti muodoltaan pohjaseinämän 52 läpi kulkevan kantoilmavirtauksen vaikutuksesta.

Hämmentimien 53 mitä tahansa sopivaa järjestelyä ja rakennetta voidaan käyttää. Esim. vierekkäisillä hämmentimillä voi olla limittäin olevat rootto-rivarret niiden välisen, pyyhkäisemättömän alueen pienentämiseksi.

Kuvioiden 5-7 näyttämän jakelulaitteen vaihtoehtoisella toteutusmuodolla on suurinpiirtein sama rakenne ja toiminta kuin on kuvattu kuvioiden 2-4 yhteydessä ja vastaavilla osilla on samat viitenumerot. Tärkeimmät rakenne-erot ovat siinä, €btä yksi sivutuloaukko 51 on korvattu neljällä pyöreällä sivutuloauko11a 64, joista jokaiseen syöttää erillinen laekujohto 66 yhteisestä syöttöjohdosta 31·

Claims (7)

1. 6 58804
2. 1. Menetelmä kuitukerroksen kuivamuodostusta varten, joka käsittää seuraa-vat vaiheet: a) erillisten kuitujen siirto kantoilmavirrassa jakelulaitteen kotelon tuloaukkoon, jossa kotelossa on kiinteä rei'itetty pohjaseinämä, ja jossa on myös pöhjaseinämän yläpuolella olevat kantoilman ulostuloaukot; b) kuitujen hämmentäminen kuitukerroksen muodostamiseksi kotelon rei'itetyn pöhjaseinämän yläpinnalla ja koko pinnan yli; c) ja kuitujen imu kerroksesta alaspäin pohjaseinämän läpi ja edelleen liikkuvalle aukolliselle muodostus-pinnalle, joka on pohjaseinämän alapuolella kerroksen muodostamiseksi taimin pinnan päällä, tunnettu siitä, että kantoilman ulostuloaukot ovat kuitukerroksen yläpuolella ja suurin osa koteloon tulevasta kantoilmastu poistuu kantoilman ulostuloaukkojen kautta, jolloin kuidut siirtyvät kerroksesta pohjaseinämän läpi muodostamaan kuitukerroksen muodostuspinnalle ainoastaan imun ja painovoiman vaikutuksesta.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantoilmaa ennen sen tuloa jakelulaitteen koteloon käytetään jäähdytys-tarkoituksiin ja tämän seurauksena sillä on kotelon tuloaukkoon tullessaan virtausnopeus, joka ylittää nopeuden, jota tarvitaan kuitujen siirtämiseksi kotelon tuloaukkoon.
4. 3· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantoilmaa ennen sen tuloa jakelulaitteen koteloon käytetään jäähdyttämään vasaramyllyä, jolla aikaansaadaan erilliset kuidut, ja siksi sillä on kotelon tuloaukkoon tullessaan virtausnopeus, joka ylittää nopeuden, jota tarvitaan kuitujen siirtämiseksi kotelon tuloaukkoon. k. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kantoilma tulee jakelulaitteen koteloon sivuttaisena, levymäisenä purkauksena, joka on oleellisesti yhdensuuntainen kuitukerroksen kanssa ja on sen yläpuolella.
5. 5· Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän sov···.! t·· ai ·.··►.:·. i , joka laite käsittää a) jakelulaitteen kotelon (50), jossa on tuloaukko OI) erillisten kuitujen kuormittamalle kantoilmalle ja kiinteä reiällinen pohja-seinämä (52); b) kotelon sisällä olevat välineet (53), jotka hämmentävät erillisiä kuituja kuitukerroksen (6θ) muodostamiseksi pohjaseinämän (52) yläpinnalle ja koko seinämän yli; c) liikkuvan aukollisen muodostuspinnan (10) välittömästi pohjaseinämän (52) alla; d) ja imulaatikon (Uo), joka on kytketty muodostuspinnan (10) alapuoleen, tunnettu siitä, että kotelo (50) on järjestetty kuitukerroksen (60) yläpuolelle, jossa kotelossa on ylhäällä oleva 7 58804 poistoaukko ja poistoaukot (57)* joiden kautta käytössä suurin osa kantoilmasta poistuu kotelosta, jolloin kuidut siirtyvät kerroksesta kotelon pohjaseinä-män (52) läpi muodostamaan kerroksen muodostuspinnalle (70) ainoastaan imun ja painovoiman vaikutuksesta.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että hämmentimet ovat lineaarinen sarja hämmentimiä (53)* joissa on roottori varret, jotka on suunniteltu pyyhkäisemään pitkin pyöreitä ratoja, jotka vähentävät mahdollisten kuitukokkareiden muodostumisen jakelulaitteen kotelossa (50) lähellä pohjaseinämää (52) mahdollisimman pieneksi.
7. 7· Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite., tunnettu siitä, että jakelulaitteen kotelo (50) on varustettu ulosmenoaukoilla (57) ylimääräisten kuitujen poistamiseksi, jotka ulosmenoaukot ovat välimatkan päässä pohjasei-nämästä (52) sen yläpuolella ja rajoittavat kuitukerroksen suurimman syvyyden. β 58804